礦塵

礦岩採掘、裝卸運輸程形礦、岩微細顆粒，懸浮空稱浮塵，沉落稱落塵。塵粒均徑投影示，稱粒。粒μ、～μ、～μμ粒級。μ礦塵懸浮空，捕獲，危害。示粉塵狀況基參空礦塵濃散。礦塵濃示：①量，米空含礦塵量 (/);②計數法，每立方厘米空氣中含有的塵粒數 (cm-3)。每種粒度礦塵的重量百分比稱礦塵的重量分散度；數量百分比則稱礦塵的數量分散度(見礦井通風)。無防塵措施鑿岩時，作業地點礦塵濃度近1g/m3;放炮后或機械化採煤的工作面附近在1g/m3以上，有時還高數倍。機械化程度越高，礦塵的生成量越大，防塵工作越為重要。礦塵能引起職業病，如塵肺。有的礦塵能引起職業性皮炎、角膜炎等病。砷、鉛、汞、鉻等有毒礦塵能引起慢性中毒。放射性礦塵產生放射性危害（見礦山輻射防護）。煤塵、硫化礦塵和油頁岩塵在一定條件下能爆炸或燃燒。礦塵濃度高的場所可見度低，易發生工傷事故。

塵肺 吸微細粉塵引肺病，醫稱“石癆”，類早職業病。古希臘希波底 ()（元～）述礦呼吸困。宋孔伯著《孔氏談苑》載：“賈石採石，末石傷肺、肺焦。”致病礦塵類，：①矽肺。長期吸入遊離二氧化硅（矽）含量較高的粉塵，引起肺部纖維化病變，是金屬礦和煤礦岩巷掘進工作中最常見、危害最大的職業病。②煤肺。長期吸入煤塵引起肺組織網織纖維增生和灶性肺氣腫。發病率低，病情較輕，病變進展緩慢。③煤矽肺。吸入煤塵和含遊離二氧化硅粉塵引起，兼有矽肺和煤肺的病變特徵，為中國煤礦最常見的一種。患者約佔煤礦塵肺病人總數的75～80％。④石棉肺。吸入石棉粉塵引起的肺部病變。

塵肺病率礦塵質、粒、礦塵濃、觸粉塵(齡)質素。μ塵粒，沉降衝撞滯留呼吸粘液，隨痰液排。～μ呼吸，沉積管支管，達肺泡。小於 5μm者能進入呼吸道深部，沉積於肺泡中成為致病因素。這類礦塵稱呼吸性粉塵。美、英、加拿大等國都以呼吸性粉塵的數量或重量作為粉塵濃度的衛生標準。礦塵的遊離二氧化硅含量越大，分散度和濃度越高，發病期越短。一般為15～20年，少數為5～10年。遊離二氧化硅含量80～90％時，個別工人的發病期僅1.5～3年。中國規定的作業場所粉塵允許濃度見表。還規定進風流中礦塵濃度不得超過0.5mg/m3。

塵肺病變分三期，根據臨床和X光檢查確定。患者自覺癥狀有氣短、胸悶、胸痛、咳嗽和咯血，能併發肺結核、自覺性氣胸和肺心病等症，甚至死亡。無特效治療藥物。可靠的預防措施是做好礦山防塵工作，使礦塵濃度不超過國家標準。改善礦井勞動條件，增強礦工體質，定期檢查體格，一旦發現早期患者，立即調離產塵作業地點，並進行治療，以控制病情發展。

煤塵爆炸 煤塵急劇氧化，並且產生高溫（1300～1700℃）、高壓（5～10kgf/cm2）氣體和大量一氧化碳(0.3～8.1％)，使人員傷亡，設備損壞，甚至整個礦井毀滅。煤碎成微粒后，總表面積增大，化學活性增加。在高溫熱源作用下放出大量可燃性氣體，集聚於塵粒周圍，達一定濃度時爆炸。一部分煤塵被焦化，沉積於支架和巷道壁上，這是判別煤塵是否參與爆炸的重要標誌。爆炸產生的衝擊波能吹揚落塵，為爆炸繼續提供塵源。所以煤塵爆炸往往有連續性，有可能離初爆源越遠，破壞性越大。煤塵的爆炸性決定於它的成分、粒度和在空氣中的濃度。通常煤的揮發分越高，爆炸危險性越大。揮發分低於6～7％的無煙煤，可認為無爆炸危險。煤塵中的灰分和水分能降低爆炸性。粒度小於 1mm的煤塵都能參與爆炸，小於 75μm的最易爆炸。爆炸下限約為 30～40g/m3，高揮發分的干煤塵可降到17～18g/m3；上限為1500～2000g/m3。礦井中CH4的存在，能降低煤塵的爆炸下限，煤塵引爆溫度一般為700～800℃，少數為1100℃。著火感應期為40～250ms。

引起煤塵爆炸的火源有放炮火、煤自燃、電火花、電弧、赤熱的金屬表面等，放炮火和瓦斯爆炸最危險，它們的衝擊波能將落塵掀起，使空氣中的煤塵達到爆炸濃度。硫化礦塵的爆炸危險性主要與含硫量有關，爆炸下限約為150g/m3，上限1500～1800g/m3，引爆溫度435～460℃。油母頁岩塵的爆炸濃度決定於它的揮發分，干油母頁岩塵的爆炸下限為6～400g/m3。

防塵措施 以水、風為主的綜合防塵措施是降低空氣中礦塵濃度、防止礦塵危害的有效措施。方法為：

①通風除塵 工作地點都要進行有效通風，將礦塵稀釋排出。

②濕式鑿岩 鑽眼過程中將壓力水通過鑿岩機的釺桿送入孔底，濕潤、沖洗並排出鑽眼時產生的礦塵，使其大部分不能飛揚，除塵率可達90％左右，並可提高鑿岩速度15～25％。

③噴霧洒水 壓力水通過噴嘴噴出，形成霧狀水滴，使浮塵濕潤下沉，並阻止落塵飛揚，是簡單、有效的防塵措施。除塵用水必須過濾消毒，中國礦山規定，水中固體懸浮物應不超過150mg/1,pH值6.5～8.5。如在水中加入濕潤劑，降低水的表面張力，可提高捕塵效果。

④密閉除塵 在密閉礦塵產生地點，抽出含塵空氣，直接排入迴風道，或經凈化排入進風道。適用於集中的高強度產塵點。

⑤煤層注水 採煤前向煤層內打鑽，注入高壓水，緩慢滲入煤的裂隙和孔隙，使煤的水分增加，強度降低，塑性增大，減少採煤時煤塵的生成量，還可緩和衝擊地壓和瓦斯突出。水中加入少量濕潤劑，可提高除塵率；加入阻化劑，能抑制煤的自燃。注水方法有淺孔注水和深孔注水兩種。

此外，用塑料袋裝水代替部分干炮泥的水封爆破,定期清掃落塵，佩戴個體防護用具等，都是綜合防塵的重要內容。

防爆措施 撒水或撒岩粉，增加煤塵的水分或灰分，可降低煤塵的爆炸性。聯邦德國有些礦井在空氣相對濕度55～75％的巷道內，採用食鹽粘結法，效果較好。在有煤塵爆炸危險礦井的兩翼、相鄰採區和相鄰煤層間的巷道內，必須設置阻止爆炸傳播的岩粉棚、水棚或水幕。岩粉棚由安裝在巷道內靠近頂板處的若干塊台板構成，板上堆放岩粉，如圖所示。煤塵爆炸時產生的衝擊波，在火焰到達岩粉棚前，震翻台板，岩粉瀰漫於巷道內，吸收熱量，阻止爆炸火焰的傳播。水棚以水槽盛水代替岩粉，成本低，已逐漸取代岩粉棚。水幕系沿巷道周邊安裝幾組噴嘴，在衝擊波的作用下，自動噴水，隔斷火焰。